氣動差壓變送器

氣動儀表的基本元件及組件

氣阻

阻礙氣體流動的機構或元件稱為氣阻。在氣動儀表中的恆節流孔、針閥等均為氣阻。同電動儀表中的電阻相似，氣阻在氣動裝置中起著降壓和限流(調節氣流量)的作用。

氣阻按其結構特點可分為恆氣阻和可變氣阻。所溺恆氣阻是指局部阻力的形狀不變，如毛細管式恆氣阻、隙縫式氣阻；所謂可變氣阻是指局部阻力形狀可變，奶圓錐-圓錐可調氣阻等。

阻容環節

在氣動儀表中凡能儲存或放出氣體的氣室稱為氣容。氣容的作用與電容在電路中的充放電作用相類似氣容在氣動儀表中按其壓力和容量的變化情況可分為固定氣容和彈性氣容兩種。固定氣容是指氣室中的壓力可變而容積不變的氣室，在氣動儀表中使用較多。

在層流型節流元件後串聯一個氣體容室，就組成阻容環節。阻容環節有節流盲室和節流通室兩種。節流盲空為由一個節流元件(可變氣阻)和一個氣容串聯而成，當P₁>P₂時對節流盲室充氣；當P₁<P₂時對節流盲室放氣，在充放氣過程中，氣室中氣體密度會發生變化。節流通室為由一個通室(氣體容窒)和兩個節流元件(可變氣阻)聯接而成。

噴嘴-擋板機構

噴嘴-擋板機構是由恆節流孔、氣室和由擋板-噴嘴組合的變節流孔組成。噴嘴-擋板機構的作用是把檔板的微小位移的(指擋板相對於噴嘴的位移)轉換成相對應的氣壓信號，作為它的輸出。它是一個放大倍數很高的放大環節。

0.14MPa的氣源壓力P₀經恆節流孔進入背壓室，再由噴嘴與擋板間的間隙排至大氣。由於噴嘴內徑D(一般D=0.8～1.2mm)大於恆節流孔徑d(一般d=0.15～0.3mm)，所以，如果噴嘴直接通大氣，則氣室中這股小氣流較易地被排出，於是背壓室中氣壓P₁接近於大氣壓。

當擋板靠近噴嘴時，由噴嘴排出的氣流受到擋板的第二次阻力，擋板愈靠近噴嘴，即間隙x愈小，阻力愈大，氣流愈不易排出，背壓室中的壓力P₁愈高。相反，擋板離開噴嘴，阻力就下降，氣流容易排出，背壓室中壓力就降低。因此，擋板的位置(即x的大小)決定了背壓室中的壓力P₁的高低；擋板的位置不同，就有相應的氣壓信號輸出。這樣，擋板的微小位移x就被轉換為氣壓信號。

當擋板蓋死噴嘴時(x=0)，噴嘴-檔板機構的背壓P₁達到最大值，但實際達不到氣源壓力(0.14MPa)，因為擋板與噴嘴之問總還有點漏氣。當擋板從蓋死位置逐漸離開時，背壓P₁開始時下降的比較緩慢，中間下降很快，最後趨平緩。擋板位移x大於D/4後，而增加位移x也不影響流通面積，這時背壓室有一個剩餘壓力。

氣動噴嘴-擋板放大器的優點是尺寸小，結構簡單、緊湊、工作可靠，堅固耐用、成本低廉，缺點為對氣源淨化要求較高。由於恆節流孔流通面積很小，因此噴咀一擋板機構輸出壓力P₁的空氣量很小，不能直接驅動執行器和遠距離傳送，只有經過氣動功率放大器使氣體的流量放大後方能輸出驅動執行器及遠距離傳送。